DE10202687B4

DE10202687B4 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von Bahnen

Info

Publication number: DE10202687B4
Application number: DE10202687A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hawighorst; Rolf Kammann; Werner Decker
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: WO2003035521A1; EP1444156B1; EP1444156A1; US20040245366A1; WO2003035521A8; ATE362889T1; US7188798B2; DE50210207D1; DE10202687A1

Abstract

Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von Bahnen (11), vorzugsweise von Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff, auf Wickelwellen oder Wickelhülsen zu Wickelrollen,
mit, die mit einem Antrieb versehene Wickelwelle lagernden Armen,
mit einer an die Wickelwelle oder Wickelhülse (9) oder an die sich bildende Wickelrolle anstellbaren, in einem Maschinengestell gelagerten Andrückwalze (38) und
mit einem die Bahn (11) beim Rollenwechsel durchtrennenden Messer (14),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Andrückwalze (38) am Ende mindestens einer Koppelstange (31) gelagert ist, die gelenkig mit den Enden mindestens zweier schwingenartiger Lenker (20,32) verbunden ist, deren anderen Enden in dem Maschinengestell schwenkbar gelagert sind, und daß die schwingenartigen Lenker (20) aus der Wickelrolle zugewandten vorderen Lenkern (20) bestehen, die so entsprechend länger sind als die hinteren Lenker (32), dass die Koppelstange (31) bei der Verschwenkung der Lenker (20, 32) in der durch die Achsen der sich bildenden Wickelrolle und der Andrückwalze (38) auf gespannten...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von Bahnen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Wickelvorrichtungen dieser Art wird die Andrückwalze gegen die Wickelhülse bzw. die sich bildende Wickelrolle durch eine Antriebseinrichtung angedrückt, um eine festgewickelte Wickelrolle ohne Lufteinschlüsse zwischen den einzelnen aufgewickelten Lagen zu erhalten. Es sind Vorrichtungen der eingangs angegebenen Art bekannt, bei denen die Andrückwalze auf einem Schlitten gelagert ist, der mit einem die Andrückwalze verfahrenden und gegen die Wickelhülse oder die sich bildende Wickelrolle andrückenden Antrieb versehen ist. Der in Führungen des Maschinengestells verschiebliche Schlitten läßt sich nur gegen erhebliche unvermeidbare Reibungskräfte verfahren, er bildet auch mit der auf diesem gelagerten Andrückwalze erhebliche Massen, die beim Verfahren des Schlittens bewegt werden müssen.

Aus der DE 41 15 863 A1 ist eine gattungsgemäße Wickelvorrichtung bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es gattungsgemäße Vorrichtung mit dem Merkmal des Oberbegriffs des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass eine gleichmäßige und weitgehend von den zu bewegenden Massen unabhängige Andrückkraft der Andrückwalze an die Wickelrolle aufgebracht werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßigerweise ist die Andrückwalze zwischen zwei Koppelstangen gelagert, die jeweils gelenkig mit zwei Lenkern verbunden sind, deren anderen Enden in dem Maschinengestell schwenkbar gelagert sind.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Koppelstange mit zwei Lenkern bildet ein Vier-Gelenk-Tragsystem, das das Gewicht der Andrückwalze in günstiger Weise aufnimmt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich somit dadurch aus, daß die Andrückwalze reibungsarm zwischen Koppelstangen von Vier-Gelenk-Systemen gelagert ist. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich die Andrückwalze feinfühlig durch ihre Antriebseinrichtung an die Wickelhülse bzw. die sich bildende Wickelrolle anstellen, da keine größeren Reibungskräfte zu überwinden sind. Da die Andrückwalze nicht auf einem Schlitten gelagert ist, sind die zu bewegenden Massen verringert. Die Andrückwalze wird durch ihren Antrieb nur in horizontaler Richtung bewegt, so daß der Einfluß der Masse auf die Andrückkraft vernachlässigbar ist.

Zweckmäßigerweise besteht die Antriebseinrichtung aus mindestens einem Pneumatikzylinder.

Zweckmäßigerweise ist die Andrückwalze zwischen die einen Lenker in Richtung auf die Wickelrolle überragenden Abschnitten der Koppelstange gelagert. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Lenker aus einem in Richtung auf die Wickelhülse oder Wickelrolle gesehenen vorderen Lenker bestehen, der länger ist als der hintere. Ist die Wickelrolle zwischen den die beiden vorderen Lenker überragenden Abschnitten der Koppelstangen im Abstand von den vorderen Lenkern gelagert, verschwenken die hinteren kürzeren Lenker aufgrund ihres kleineren Schwenkradius die Koppelstangen um die Gelenke an den vorderen Lenkern in einer Weise, daß der anhebenden Wirkung des Vier-Gelenk-Systems eine Schwenkbewegung der Koppelstange überlagert wird, so daß die Andrückwalze bei ihrer Verschiebung in Richtung auf die Wickelhülse bzw. Wickelrolle eine lineare Bewegung ausführt.

Diese angenäherte Geradführung läßt sich noch dadurch verbessern, daß die hinteren, kürzeren Lenker ausgehend von ihren Schwenklagerungen an dem Maschinengestell spitzwinkelig zu den längeren vorderen Lenkern verlaufen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Lenker an einem im Maschinengestell verfahrbaren Schlitten gelagert sind. Die Schlitten sind mit einem gesteuerten Antrieb versehen, der diesen verfährt, wenn der Weg der angenäherten Geradführung des aus den Lenkern und Koppelstangen bestehenden Systems erschöpft ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung mit entfernter vorderer Seitenwand des Maschinengestells,
2 das aus 1 herausgezogene aus jeweils zwei Lenkern und Koppelstangen bestehende Vier-Gelenk- System zur angenäherten Geradführung der Andrückwalze und
3 eine Draufsicht auf das auseinandergezogene aus zwei Lenkern und einer Koppelstange bestehende Vier-Gelenk-System einer Seite.
Aus 1 ist ein hinteres plattenförmiges Seitenteil 1 ersichtlich, das Teil eines Maschinengestells ist. Das vordere Seitenteil ist entfernt, um die zwischen den Seitenteilen angeordneten Einrichtungen besser sichtbar zu machen.
Zwischen den Seitenteilen 1 ist ein Schlitten horizontal verfahrbar geführt. Von dem Schlitten ist ebenfalls nur die hintere Seitenwand 2 dargestellt, da die vordere Seitenwand wiederum aus Gründen der besseren Darstellung entfernt ist. Die Seitenwände 1 des Schlittens sind durch nicht dargestellte Quertraversen miteinander verbunden. Die Seitenwände 2 sind in gestrichelt dargestellten Führungen 3 der Seitenteile 1 verschieblich geführt. An ihrer oberen Seitenkante ist mindestens die Seitenwand 2 mit einer Zahnstange 4 versehen, die mit dem Ritzel 5 eines Getriebemotors 6 kämmt, der zum Verfahren des Schlitten mit den Seitenwänden 2 von der elektronischen Maschinensteuerung gesteuert ist.
Auf einer zwischen den Seitenwänden 2 gelagerten Welle 7 sind beidseits zweiarmige Hebel 8 schwenkbar gelagert, deren in Richtung der Wickelhülse 9 weisenden Arme 10 die sich über die Breite der Bahn 11 erstreckende Aufladeelektrode 12 tragen. Die inneren Arme 13 des zweiarmigen Hebels 8 sind mit Achszapfen 14 versehen, auf denen Rollen 15 gelagert sind, die in aus Langlöchern bestehenden Führungen 16 der Seitenteile 1 des Gestells geführt sind. Die Führungen 16 bestehen aus einem schräg verlaufenden Abschnitt 17 und einen an diesen anschließenden parallel zu der Führung 3 verlaufenden Abschnitt 18.
An den nach außen weisenden Armen 10 der zweiarmigen Hebel 8 ist nicht nur die Elektrode 12, sondern zusätzlich auch eine Lineareinheit, beispielsweise ein kol benstangenloser Pneumatikzylinder, befestigt, der zum Zwecke des Durchtrennens der Bahn 11 ein Trennmesser 19 über die Breite der Bahn 11 verfährt.
Beidseits der Welle 7 sind auf den Innenseiten der Seitenwände 2 des Schlittens Schwingen 20 schwenkbar gelagert, die durch Pneumatikzylinder 23 verschwenkbar sind, deren Kolbenstangen 21 auf Zapfen 22 der Schwingen 20 schwenkbar gelagert sind. Die Zylinder 23 sind auf Zapfen 24 der Seitenwände 2 der Schlitten schwenkbar gelagert.
Unterhalb des Pneumatikzylinders 23 ist parallel zu diesem Zugfedern 25 angeordnet, deren Enden auf Zapfen 26 der Schwinge 20 und Zapfen 27 der Seitenwand 2 eingehängt sind.
Die Schwingen 20 tragen oberhalb des Pneumatikzylinders 23 Achszapfen 30, auf denen Koppelglieder 31 gelagert sind. Die Koppelglieder 31 sind an ihren hinteren Enden gelenkig in den Gelenkpunkten 33 mit Lenkern 32 verbunden, deren oberen Enden auf Achszapfen 34 der Seitenwände 2 schwenkbar gelagert sind. Die Koppelglieder 31 überragen die Schwingen 20 in Richtung auf die Wickelhülse 9. Zwischen den freien Enden der Koppelstangen 31 ist die Andrückwalze 38 gelagert.
Die Elektrode 12 kann aus einer Reihe von Nadeln bestehen und ist seitlich von Leisten eingefaßt, die diese schützend abdecken.
Die Anordnung des Messers 19 mit dem kolbenstangenlosen Pneumatikzylinder auf dem Träger der Elektroden 12 führt bei der Aktivierung des Trennmessers zu einem Durchtrennen dicht oberhalb des Walzenspalts zwischen der Wickelhülse 9 und der Andrückwalze 38, so daß ein Bahnanfang mit kurzer Fahne entsteht.
Die Bahn 11 läuft in Richtung des Pfeils A und wird der Andrückwalze 38 durch eine Leitwalze 39 zugeführt, die beispielsweise zwischen den Seitenwänden 2 des Schlittens gelagert sein kann.
Die zweiarmigen Hebel 8 mit Elektroden 12 und Schneidmessern 19 sowie die Führungen 16 für die Rollen 15 der inneren Arme der zweiarmigen Hebel 8 sind spiegelbildlich zu einer Mittelebene 40 angeordnet, die durch die Achsen der Wickelhülse 9 und der Andrückwalze 38 verläuft. Auf diese Weise ist eine einfache Umstellung der Wickelvorrichtung auf Links-Rechts-Wickeln möglich.
Aus 2 ist das aus der 1 zum Zwecke der übersichtlicheren Darstellung herausgezogene aus den Lenkern und der Koppelstange bestehende Vier-Gelenk-System zur annähernden Geradführung der Andrückwalze 38 ersichtlich. Die Lenker bildenden Schwingen 20 jeder Seite sind an der Schwenkwelle 7 befestigt bzw. an diese angeklemmt, die in der aus 3 ersichtlichen Weise zwischen den Seitenwänden 2 des in Führungen 3 der Seitenteile 1 verschieblichen Schlittens gelagert sind. Die Lenker 32 sind auf den Achszapfen 34 schwenkbar gelagert, die in der aus 3 ersichtlichen Weise fest mit den Seitenwänden 2 verbunden sind. An den Schwingen 20 sind in den Gelenken 30 und an den Lenkern 32 sind in den Gelenken 33 die Koppelglieder oder Koppelstangen 31 angelenkt. Die Koppelstangen 31 überragen die Schwingen 20 um Abschnitte 40 vorbestimmter Länge, zwischen denen die Andrückwalze 38 gelagert ist.
Der Lenker 32 ist kürzer als die Schwinge 20 zwischen ihren Gelenken 7 und 30. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Lenker 32 ausgehend von seinem oberen Lager 34 spitzwinkelig in Richtung auf die Schwinge 20 geneigt. Die unterschiedlichen Längen der Schwingen 20 und der Lenker 32 sowie die Abstände der Gelenke 30 und 33 auf den Koppelstangen 31 und die Längen der Koppelstangenabschnitte 40 zwischen den Lagern für die Andrückwalze 38 und den Lagern 30 auf den Schwingen 20 sind so aufeinander abgestimmt, daß bei einem Verschwenken der Koppelstangen zwischen der in vollen Linien dargestellten Stellung der Andrückwalze 38 in 2, in der die Koppelstangen in Richtung auf die Wickelhülse verschoben sind, und der strichpunktiert dargestellten zurückgezogenen Stellung die Bewegung der Andrückwalze annähernd linear in horizontaler Richtung erfolgt.
Die Schwingen 20 überragen die Koppelstangen 31 um Abschnitte 41 vorbestimmter Länge nach unten. An jedem Abschnitt ist unterhalb der Koppelstange 31 ein Lagerzapfen 22 vorgesehen, auf den die Kolbenstange 21 des Pneumatikzylinders 23 gelagert ist, der seinerseits auf dem Zapfen 24 schwenkbar gelagert ist, der fest mit der Seitenwand 2 verbunden ist.
Unterhalb des Pneumatikzylinders 23 ist zwischen den Zapfen 26 der Abschnitte 41 der Schwingen 20 und den an den Seitenwänden 2 vorgesehenen Zapfen 27 die Zugfedern 25 gespannt, die dazu dienen, den Stellbereich der Anpreßkraft zu vergrößern, die von den Pneumatikzylindern 23 auf die Schwingen 20 ausgeübt wird.

Claims

Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von Bahnen (11), vorzugsweise von Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff, auf Wickelwellen oder Wickelhülsen zu Wickelrollen, mit, die mit einem Antrieb versehene Wickelwelle lagernden Armen, mit einer an die Wickelwelle oder Wickelhülse (9) oder an die sich bildende Wickelrolle anstellbaren, in einem Maschinengestell gelagerten Andrückwalze (38) und mit einem die Bahn (11) beim Rollenwechsel durchtrennenden Messer (14), dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückwalze (38) am Ende mindestens einer Koppelstange (31) gelagert ist, die gelenkig mit den Enden mindestens zweier schwingenartiger Lenker (20,32) verbunden ist, deren anderen Enden in dem Maschinengestell schwenkbar gelagert sind, und daß die schwingenartigen Lenker (20) aus der Wickelrolle zugewandten vorderen Lenkern (20) bestehen, die so entsprechend länger sind als die hinteren Lenker (32), dass die Koppelstange (31) bei der Verschwenkung der Lenker (20, 32) in der durch die Achsen der sich bildenden Wickelrolle und der Andrückwalze (38) auf gespannten Ebenen liegt, und eine lineare Bewegung in Richtung der Wickelrolle ausführt und daß die Koppelstange (31) oder einer der Lenker (20, 32) mit einer Antriebseinrichtung (23) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückwalze (38) zwischen Koppelstangen (31) gelagert ist, die jeweils gelenkig mit jeweils zwei Lenkern (20, 32) verbunden sind, deren anderen Enden in dem Maschinengestell schwenkbar gelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (23) aus einer Kolben-Zylinder-Einheit besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückwalze (38) zwischen Abschnitten der Koppelstange (31) gelagert ist, die die der Wickelrolle zugewandten Lenker (20) überragen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die hinteren kürzeren Lenker (32) ausgehend von ihren Schwenklagerungen (34) an dem Maschinengestell spitzwinkelig zu den längeren vorderen Lenkern (20) verlaufen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenker (20, 32) an einem in dem Maschinengestellt verfahrbaren Schlitten (1, 2) gelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (1, 2) mit einem gesteuerten Antrieb versehen ist, der diesen verfährt, wenn der Weg der angenäherten Geradführung des aus den Lenkern (20, 32) und den Koppelstangen (31) bestehenden Systems erschöpft ist.